Question

光在任何一个惯性系中的速度都相同，即光速永远不变。是不是建立在以光自身为参考系的前提下才成立的啊？

前一阵子学相对论时，老师说光速不变，虽然相信，但还是提出了自己的问题，希望物理高手做一个详细一点的回答，谢谢啦~~

Answer 1

参考系不可能能建立在自身上，物理书写着呢
光在任何一个惯性系中速度相同，这是狭义相对论的内容，
而广义相对论指出，光速在加速系中仍保持不变，换句话说，光速在一切参考系中均不变

以牛顿的经典物理观来看，时间绝对而空间相对，所以对于运动状态不同的观测者来说速度不同。而在相对论中，时间也是相对的，对于不同参考系的观测者而言，时间并不相同，时间不相同，就导致光速始终相同。具体计算公式你应该知道，打起来不方便。

霍金从没认为光速可以超越，“买女孩的火柴”这样说实在有些不负责任。就目前而言，我们基本已通过实验确认光速不可超越，速度越大，质量就越大，光速时质量无穷大，因此需要无穷大的力来进行加速。

Answer 2

爱因斯坦的理论以光速不变（在任何参考系中都不变）为假设，后来他又证明了这个假设，而且这个假设能解释很多现象。从物理的角度看，能解释现象的理论是正确的理论，故爱因斯坦的理论事对的，那么他的假设光述不变也是对的。（但从数学的严谨性看，他的证明有个循环论证的错误，不严谨。）

Answer 3

光速不变是一个假设,也确实是真实存在的现象.从物理上导出的光速公式就是c=1/根号下(epsilon0*mu0)
(epsilon0是真空介电常数,mu0是磁介常量)
光速只与两个常量有关自然光速是常量啦
以光自身为参考系是一个非常没有意义的讨论过程,在光子参考系中,它的时钟是运行的,可是因为光相对于一切物体都以光速运动,也就是说一切都在原点平面上,而发光的物体和接受光的物体之间的距离是0,也就是说光子看不到任何时间变化,一"出生"就"死亡".自己测量的生存时间是0.
霍金提出了黑洞理论,说宇宙大爆炸之初,宇宙的扩张速度超过光速.这个确实无从考证,我们没法回到宇宙大爆炸初期,可是目前的观测现象还是没有与之相违背的,而超过光速的扩张速度的确是相对论光速不可超越结论的一个挑战.